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Gummilippenventil Die Erfindung betrifft ein als Rückschlagsicherung
dienendes Gummilippenventil, dessen anihren Längsrändern miteinander verbundene
flache Dichtlippen sich in Strömungsrichtung an einen glockenförmigen Befestigungsteil
anschließen, der unter Spannung auf einen etwa halbkugeligen Zapfen im Ventilgehäuse
aufsetzbar ist.
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Es sind Gummilippenventile bekannt, die beispielsweise als Rückschlagsicherungen
für autogene Schweiß- und Schneidanlagen Verwendung finden. Diese Gummilippenventile
bestehen aus einem weichen Gummikörper mit einem glockenförmigen, unter Spannung
auf einen etwa halbkugeligen, also im Querschnitt überall kreisrunden, den Zulaufkanal
für ein Gas umschließenden Zapfen - z. B. eines das Ventil aufnehmenden Gehäuses
- aufsetzbaren Befestigungsteil und sich an diesen in Verlängerung des Zulaufkanals
anschließenden, an ihren Längsrändern miteinander verbundenen flachen Dichtlippen.
Diese Gummikörper werden einstückig zunächst so hergestellt, daß der Lippenteil
eine kompakte Platte bildet. Erst später wird diese Platte zur Bildung der Dichtlippen
mit Hilfe eines Messers aufgetrennt. Infolge dieser Herstellungsweise und des Umstandes,
daß der gesamte Ventilkörper aus einer einheitlichen Weichgummimasse besteht, liegen
die beiden durch 'einen Spalt getrennten Dichtlippen spannungslos gegeneinander
an. Da nach längerem Gebrauch solcher Ventile die Lippen eine gewisse Dehnung in
Richtung parallel zu dem von ihnen eingeschlossenen Spalt erfahren, an der der halbkugelige
dickwandigere Befestigungsteil nicht teilnimmt, tritt schließlich ein Zustand ein,
in dem die Lippen, falls kein ausreichend hoher Schließdruck auf sie ausgeübt wird,
nicht mehr völlig dicht aufeinanderliegen. Bei langsam sich vollziehenden Änderungen
im Druckunterschied zwischen den beiden Ventilseiten kann dann auch- in Sperrrichtung
ein - wenn auch geringer - Gasdurchtritt erfolgen. Das bedeutet aber, daß das Ventil
seinen Zweck nicht mehr voll erfüllt.
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Um an solchen Ventilen das unerwünschte Offenbleiben des Spalts zu
verhindern, hat man schon die Wandstärke .der Lippen erhöht. Dadurch erhöht sich
jedoch der Strömungswiderstand des Ventils in unerwünschter Weise. Zu dem gleichen
Zweck in den Befestigungsteil eingesetzte federnde Drahtbügel machen einerseits
eine Abdichtung zwischen Gehäuse und Ventil über die Innenwand seines Befestigungsteils
unmöglich, erfordern viehmehr einen äußeren Dichtungsflansch am Ventilfuß und am
Gehäuse, die diesen Flansch gegen eine Gehäusefläche andrücken. Sie sind also in
Gehäusen mit dem üblichen halbkugeligen Zapfen nicht ohne weiteres verwendbar. Der
Drahtbügel verteuert zudem das Ventil, zumal seine Form und Federspannung genau
dem Gummikörper angepaßt sein müssen, wenn die gewünschte Wirkung erzielt werden
soll.
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Um die Nachteile der bekannten Ausführungen zu beseitigen, soll das
Gummilippenventil gemäß der Erfindung so ausgebildet werden, daß ohne nachteilige
Erhöhung seines Strömungswiderstandes und ohne besondere Einbauten, sondern durch
bloßes Aufziehen des Befestigungsteils auf den üblichen halbkugeligen Zapfen eines.
Ventilgehäuses die Lippen eine parallel zu dem von ihnen begrenzten Spalt gerichtete
Spannung erhalten, die nach dem Aufziehen bestehenbleibt und die ein Öffnen des
Spaltes des drucklosen Ventils auch nach sehr langer Gebrauchsdauer verhindert.
Diese Spannung wird erfindungsgemäß durch eine besondere Ausgestaltung des glokkenförmigen
Befestigungsteils erreicht, und zwar dadurch, .daß dieser mindestens an und in Nähe
seiner Grundfläche im Querschnitt die Gestalt eines Ovals hat, dessen längere Achse
in der Ebene des von den Dichtlippen begrenzten Spaltes liegt. Wird der Gummikörper
eines Ventils gemäß der Erfindung mit so geformtem Befestigungsteil auf einen überall
im Querschnitt kreisförmigen Zapfen unter Zugspannung aufgesetzt, erfahren diejenigen
Wandteile des Befestigungsteils, die sich in die Spaltebene kreuzenden Vertikalebenen
gegenüberliegen, in diesen Ebenen eine Drehung in Richtung auf den Lippenteil. Dabei
wird auf die Lippen ein seitlich von außen gegen den Spalt gerichteter Schub ausgeübt,
der die Lippen leicht gegeneinander andrückt. Zugleich aber erfahren die in der
Spaltebene und in dazu parallelen Ebenen sich gegenüberliegenden Wandteile des Befestigungsteils
in diesen Ebenen eine Drehung, die vom Spalt
weggerichtet ist. Dadurch
entsteht in den Lippen die gewünschte Zugspannung, die die Lippen in dichter Anlage
aneinanderhält.
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Da bei der Verformung des Befestigungsteils aus einem ovalen Querschnitt
zu einem kreisrunden Querschnitt infolge der erwähnten, verschieden gerichteten
Drehung der Wandteile auch die Grundfläche 'des Befestigungsteils verformt wird,
empfiehlt es sich, dieser Verformung dadurch Rechnung zu tragen, daß die ovale Grundfläche
des Befestigungsteils derart gewölbt ist, daß sie unter dem Einfluß der Spannung
beim Aufziehen des Befestigungsteils auf den Zapfen in eine ebene Fläche übergeht.
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Diese Maßnahme ist besonders wichtig bei solchen Gummilippenventilen,
die auf dem Gehäusezapfen dadurch gehalten werden, daß sie mit einem inneren, ringförmigen,
sich an die Grundfläche anschließenden Vorsprung in eine hinterdrehte Nut des Zapfens
eingreifen. Der gewünschte Ausgleich ergibt sich, wenn die ovale Grundfläche des
Befestigungsteils längs ihrer Umrißlinie beiderseits der großen Ellipsenachse gegen
und beiderseits der kleinen Ellipsenachse in Durchlaßrichtung .des Ventils gewölbt
ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des den Gegenstand der
Erfindung bildenden Gummilppenventils dargestellt, und zwar zeigt Fig.1 ein Gummilippenventil
in Ansicht quer zur Spaltrichtung gesehen, Fig. 2 ein Gummilippenventil teilweise
geschnitten, in Spaltrichtung gesehen, Fig. 3 ein Gummilippenventil, von oben gesehen,
Fig.4 einen Längsschnitt durch den einen Gaszulaufkanal umschließenden Gehäusezapfen,
Fig.5 den Zapfen nach Fig.4 mit aufgesetztem Gummiventilkörper, Fig. 6 das in den
Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Gummilippenventil nach .dem Aufsetzen auf einen im
Querschnitt überall kreisrunden Gehäusezapfen ge-mäß Fig. 5, von oben gesehen.
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Das Gummilippenventil besteht aus dem glockenförmigen Befestigungsteil
l und dem Lippenteil 2. In dem Lippenteil 2 ist ein Spalt 3 derart eingeschnitten,
daß die :durch ihn gebildeten Dichtlippen 2 a und 2 b
an ihren Längsrändern
verbunden bleiben. Der Befestigungsteil 1 ist im. Querschnitt, insbesondere in Nähe
seiner Grundfläche ebenso wie diese oval, und zwar liegt die größte Achse von Grundfläche
und Querschnitt in der Spaltebene. Der Innenumfang des Befestigungsteils ist nahe
der Grundfläche - wie es auch bei den üblichen Gummilippenventilen .der Fall ist
- kleiner als der Umfang des Zapfens 6, auf dem das Ventil im Gehäuse zu befestigen
ist, damit es mit Spannung und daher fest und dicht auf diesem Zapfen aufsitzt.-
Richtung und Ausmaß der Dehnung, .die der Befestigungsteil 1 des Ventilkörpers beim
Aufsetzen auf den- Zapfen 6 quer zur Spaltebene erfährt, sind in Fig. 2 durch Pfeile
angedeutet. Im Anschluß an die Grundfläche weist der Befestigungsteil einen ringförmigen,
nach innen vorstehenden Rand 4 auf, mit dem er in eine hinterdrehte Nut 5 am Zapfen
6 des Ventilgehäuses 7 eingreift. Die Grundfläche des Befestigungsteils ist - wie
aus den Fig.1 und 2 ersichtlich - in und unmittelbar beiderseits der Spaltebene
in der Durchlaßrichtung des Ventils (Fig. 2) und im übrigen entgegengesetzt zu dieser
Richtung (Fig.1) gewölbt. Nach dem Aufsetzen des Ventils auf den Zapfen 6 liegt
seine Grundfläche in einer Querschnittebene des Zapfens 6.